无机非金属材料论文关于无机非金属材料的发展探讨.doc

无机材料合成论文学号：0907044203 姓名：田蕾无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。成分结构：在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一，硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质。随着社会科学技术的进步,能源是制约经济快速发展的重要条件。而新材料是发展高新技术的基石，复合材料及无机非金属材料科学的新兴领域等方面，新型无机非金属材料将在未来科技发展中发挥更大的作用，应予以高度重视，而用新材料技术改造传统无机非金属材料行业，能促进材料行业的整体飞跃。本文阐述了新型无机非金属材料的研究开发现状，并对其未来发展动向进行了展望。1 无机非金属材料的发展动态1.1 低维化发展低维化发展主要表现在宏观上和微观上两个方面。宏观上的低维化是从体材料向薄膜材料和纤维材料的发展。例如现代信息功能器件如微电子和光电子等都是由集成化, 在这期间主要应用的就是薄膜材料。薄膜材料的特殊作用更加体现在结构材料也用薄膜来改性,是结构材料增强、增韧耐磨等效果。而作为结构复合材料主体的纤维也同样起着尤为重要的作用, 如光通信中光信号的放大、调制、选模等都是通过纤维来完成,最终形成纤维光路和光网。而从微观上看低维化, 即无机非金属材料的织构与结构上的尺寸如毫米、微米趋向纳米。目前人们更加关注的是纳米尺度上的超晶格薄膜、纳米线到纳米点材料的结构中, 在以后的发展中更是以纳米器件为中心来研究纳米材料的合成、组装等性能进行调控。1.2 复合化发展作为无机非金属材料与金属材料和有机高分子材料的复合化发展趋势。复合化的最终是以应用为目标, 如无机非金属材料已广泛应用在钢筋混凝土、玻璃钢等方面其中主要就是用有机高分子与无机玻璃纤维来组成, 这种结构材料为主的复合材料, 这也是复合材料具有单一材料所无法满足的是使用功能,更是建筑材料发展趋势。1.3 智能化发展作为材料的只能花是人们关注的焦点,材料的智能化即是材料性能的多元化,等接受外部环境变化的信息, 并能实时进行反馈。智能化功能材料大部分为多片压电和铁电陶瓷的复试结构, 目前应用领域较广的建筑智能化,提高建筑材料的安全性智能等方面。14 节能、降耗的发展由于传统无机非金属材料产业是一个相对能耗高、环境污染严重的领域。随着可持续发展观的提出, 要全面、协调、可持续发展的理念, 就必须改变这种落后的传统生产方式和经营理念,进行科研研发,探索出低能耗、少污染的新的合成工艺,提高产品性能和节耗的技术途径, 改变生产结构和合理的利用方法。如汽车和柴油机尾气三效催化剂或者是载体材料以解决汽车和柴油机的尾气处理方案。特别是建材行业是环境材料的一个重要领域,尤其在我国具有特别重要的意义。我国目前的建筑材料工业每年毁田610万亩,耗土石50亿t、标准煤2亿t。排放二氧化碳61591亿t,占全国总排放量的35%40%。因此,我国急需发展节省资源和能源及环保型生态建材;有益于健康及净化功能的生态建材;拓展生存空间和增加可利用资源的生态建材。2 无机非金属行业存在的问题我国在传统的无机非金属材料发展中很多大的问题, 与其它的发达国家相比都有着很大的差距,主要基于以下几个方面。2.1 产品等级较低。在传统的无机非金属材料中,无论是水泥、玻璃等产品等级普遍的偏低。就拿水泥来说,发达国家的平均强度占90%,而我国的平均强度仅为50%,总的来说就是生产的品种处于低级水平。2.2 资源消耗高和能源消耗高。由于大量的无序开采和未能充分利用有限的资源,就造成了极大的浪费。而在能耗上更是大量的消耗, 突出表现在水泥生产和消耗的问题上。2.3 资源的高消耗和能源高消耗,最终也就带来了严重的环境污染。如大量的排放粉尘,致使空气清晰度严重受到损失,严重的更造成了人们患上疾病危害到人们的身体健康。无机非金属新材料研发存在的问题。由于经济条件的限制, 我国目前仍处于发展中国家的水平, 与发达国家仍然存在相对大的缺陷,目前的情况来看,也是相应的取得了明显的成绩。但是还是存在差距,基于以下几个方面的原因。2.4 技术落后和基础设备的落后。由于我国经济条件的影响, 对无机非金属材料的研发的起步较晚,所以对科研费用和人力投入,都存在着相应的不足,致使最关键的因素核心的技术没有掌握。无机非金属新材料工业,不仅是光有技术,制备技术也相应的落后, 生产能力低, 效率低等因素,就直接影响了高科技产品质量。2.5 无机非金属本身的材料性能低、品种也不齐全。由于研发就必须要由相应的无机非金属材料的原料, 很多的关键配套材料还需要进口。这就使得材料性能低、质量差的问题的存在。当然还有技术装备落后等因素等等条件的限制。由于出现了这些问题, 所以在以后的发展无机非金属材料的同时我国也应制定相应的法案去解决存在的不足,改变现状,最终使无机非金属材料的发展实现快速、健康、稳定的发展。3 无机非金属材料发展的、建议3.1 从国家的角度来看,政府应该加强在建材工业发展的产业化结构调整, 并且合理引导相关的企事业单位, 使其朝着正规化、可持续化的发展战略。3.2 从法律的角度来看,政府要相应的制定相关的保护无机非金属,防止乱开采,导致大量的无机非金属新材料的浪费,要充分利用法律的严肃性打击不法分子对新材料的破坏。3.3 从市场竞争的角度来看,要尽快制定适应我国市场经济发展和科研体制改革,加大投资力度和项目的审核,最终保证无非金属新材料的研发、生产的制度化发展。3.4 从企业的角度来看,必须要促进形成如干个有国际竞争力的大型建材工业集团, 建立以企业为主导的新型建材工业科技创新体系, 以提高无机非金属新材料品种的多样性, 当让更应与国际接轨。3.5 从人才的角度来看,必须加快人才的培养, 不断进行革新无机非金属的教育设置,把最新本产品的相关领域和研发,写入教材中使得对无机非金属的学习, 培养对无机非金属新材料人才。例如重视基本的物理、化学原理的基础作用,加强原始创新, 最终使无机非金属材料更好的应用到信息、能源、交通、生物医学、生态环境和国防事业中区, 为我国的经济建设提高到一个更高、更好的平台。4 结束语新材料是发展高新技术的物质基础,新材料及与其直接相关的研究领域,如信息存储材料、微电子材料、生物材料、纳米材料、超导材料及高温电子学等,在当今高新技术领域及未来技术中均占有重要地位。因此世界各国都给予高度重视,很多国家把新材料的研究与开发列为关键技术。而在